A londoni Imperial College tudósai egy forgó plazmalemezt készítettek a laboratóriumban. Ez a körülöttük található akkréciós korongok szimulációja volt fekete lyukak és csillagokat alkotnak. A kísérlet pontosabban modellezi, mi történik ezekben a korongokban, és potenciálisan segítheti a kutatókat annak kiderítésében, hogyan nőnek a fekete lyukak, és az összeomló anyag hogyan alkot csillagokat.
Ahogy az anyag közeledik a fekete lyukak felé, felmelegszik, és forogni kezd, és egy ún akkréciós korong. A forgás centrifugális erőt idéz elő, amely kifelé nyomja a plazmát, amelyet a fekete lyuk gravitációja befelé húzva egyensúlyoz ki.
Ezek az izzó gyűrűk felvetettek néhány kérdést. Például hogyan nő egy fekete lyuk, ha anyag nem esik bele, hanem feltételesen a pályán marad? A vezető elmélet az, hogy a plazmában lévő mágneses mezők instabilitása súrlódást okoz, ami energiát veszít és fekete lyukba esik.
Ennek az elméletnek a tesztelésének fő módja az volt, hogy folyékony fémeket használtak, amelyeket meg lehetett pörgetni, majd megfigyelni, mi történik mágneses mezők hatására. Mivel azonban a fémeknek a csövekben kell lenniük, ezek nem tükrözik a plazmát. Az Imperial College tudósai tehát a Mega Ampere Generator for Plasma Implosion Experiments (MAGPIE) nevű gépet használták a plazma felpörgetésére és az akkréciós korong pontosabb újraalkotására.
"Az akkréciós korongok viselkedésének megértése nemcsak a fekete lyukak növekedésének megértésében segít, hanem azt is, hogy a gázfelhők hogyan omlanak össze csillagokká, és még azt is, hogy miként hozhatunk létre saját csillagokat, ha megértjük a plazma stabilitását fúziós kísérletekben." azt mondják tudósok
A csapat a MAGPIE eszközt használta nyolc plazmasugár felgyorsítására, majd összeütközésével forgó oszlopot alkotva. A tudósok azt találták, hogy minél közelebb van a középponthoz, annál gyorsabban mozog a spirálgyűrű, ami az akkréciós korongok fontos jellemzője.
A MAGPIE rövid plazmampulzusokat állít elő, ami azt jelenti, hogy a lemeznek csak egy fordulata lehetséges. Ez az elméleti bizonyítási kísérlet azonban megmutatja, hogyan lehet hosszabb impulzusokkal növelni a forgatások számát, hogy jobban le lehessen írni a lemez tulajdonságait. Ha a kísérlet tovább tartana, akkor mágneses mezőket is lehetne alkalmazni, és ellenőrizni lehetne azok súrlódásra gyakorolt hatását.
"Csak most kezdjük tanulmányozni ezeket az akkréciós korongokat teljesen új módszerekkel, beleértve a kísérleteinket és a fekete lyukakról készült felvételeinket az Event Horizon Telescope segítségével. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy teszteljük elméleteinket, és megnézzük, megfelelnek-e a csillagászati megfigyeléseknek” – mondták a kísérleten dolgozó tudósok.
Olvassa el még: